หอดูดาวยุโรปใต้ (ESO) เปิดตัวคอลเล็กชั่นภาพแผ่นดิสก์วงรอบดวงดาวที่ล้อมรอบดาวอายุน้อย ภาพถูกถ่ายด้วยเครื่องมือ SPHERE (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch) บนกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มาก (VLT) ของ ESO ในชิลี เราได้ดูรูปภาพของดิสก์วงรอบดาวมาระยะหนึ่งแล้ว แต่คอลเลคชันนี้แสดงให้เห็นถึงความหลากหลายของรูปทรงที่มีขนาดที่ดิสก์เหล่านี้น่าสนใจ
เรามีรูปแบบการก่อตัวดาวฤกษ์ที่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางซึ่งได้รับการสนับสนุนจากหลักฐานที่เพียงพอ แบบจำลองเริ่มต้นด้วยเมฆก๊าซและฝุ่นที่เรียกว่าเมฆโมเลกุลขนาดยักษ์ ภายในก้อนเมฆก๊าซและฝุ่นก้อนหนึ่งก็เริ่มรวมตัวกัน ในที่สุดเมื่อแรงโน้มถ่วงทำให้วัสดุตกด้านในกระเป๋าจะใหญ่ขึ้นและออกแรงดึงแรงโน้มถ่วงมากยิ่งขึ้น มีการดึงก๊าซและฝุ่นมากขึ้น
วัสดุที่อยู่ในนั้นยังให้โมเมนตัมเชิงมุมบางอย่างไปยังกระเป๋าซึ่งทำให้เกิดการหมุน เมื่อสะสมวัสดุเพียงพอแล้วจะมีการหลอมติดไฟและเกิดเป็นดาวฤกษ์ ณ จุดนั้นมีดาวโปรโตภายในก้อนเมฆซึ่งมีก๊าซและฝุ่นที่ไม่ได้ใช้เหลืออยู่ในวงแหวนหมุนรอบดาวฤกษ์โปรโต สิ่งที่เหลืออยู่บนวงแหวนหมุนเรียกว่าแผ่นดิสก์ดาวฤกษ์ซึ่งดาวเคราะห์ก่อตัวขึ้นในที่สุด
มีภาพอื่น ๆ ของแผ่นรอบดาวฤกษ์ แต่พวกมันท้าทายในการจับภาพ ในการถ่ายภาพจำนวนรายละเอียดใด ๆ ในดิสก์จะต้องปิดกั้นแสงของดาวฤกษ์ที่อยู่ตรงกลางของดิสก์ นั่นคือสิ่งที่ SPHERE เข้ามา
SPHERE ถูกเพิ่มเข้ามาในกล้องโทรทรรศน์ที่มีขนาดใหญ่มากของ ESO ในปี 2014 งานหลักคือการถ่ายภาพดาวเคราะห์นอกระบบโดยตรง แต่มันก็มีความสามารถในการจับภาพแผ่นดิสก์วงเวียน ในการทำเช่นนั้นจะแยกแสงสองประเภท: โพลาไรซ์และไม่มีขั้ว
แสงที่มาจากดาวโดยตรงในภาพเหล่านี้ดาวฤกษ์อายุน้อยดวงหนึ่งที่ยังคงถูกห้อมล้อมด้วยแผ่นดาวฤกษ์นั้นไม่มีขั้ว แต่เมื่อแสงดาวนั้นกระจัดกระจายไปตามวัสดุในดิสก์ตัวเองแสงจะกลายเป็นขั้ว SPHERE ตามชื่อของมันสามารถแยกแสงได้สองแบบและแยกแสงออกจากดิสก์ นั่นคือวิธีที่เครื่องมือจับภาพที่น่าสนใจของดิสก์
นับตั้งแต่เห็นได้ชัดว่าดาวเคราะห์นอกระบบไม่ได้หายากและดาวส่วนใหญ่ - อาจเป็นดาวทุกดวง - มีดาวเคราะห์โคจรรอบพวกมันการเข้าใจการก่อตัวของระบบสุริยะกลายเป็นประเด็นร้อนแรง ปัญหาคือเราไม่สามารถเห็นได้ว่าเกิดขึ้นแบบเรียลไทม์ เราสามารถดูระบบสุริยจักรวาลของเราเองและสิ่งอื่น ๆ ที่เกิดขึ้นอย่างเต็มที่และคาดเดาเกี่ยวกับวิธีการก่อตัว แต่การก่อตัวของดาวเคราะห์นั้นถูกซ่อนอยู่ภายในวงเวียนดาวดวงนั้น การดูดิสก์เหล่านี้มีความสำคัญต่อการทำความเข้าใจการเชื่อมโยงระหว่างคุณสมบัติของดิสก์และดาวเคราะห์ที่ก่อตัวในระบบ
แผ่นดิสก์ที่ถ่ายในชุดนี้ส่วนใหญ่มาจากการศึกษาที่เรียกว่าการสำรวจ DARTTS-S (ดิสก์ ARound T Tauri Stars with SPHERE) T Tauri ดาวเป็นดาวอายุน้อยกว่า 10 ล้านปี ในยุคนั้นดาวเคราะห์ยังอยู่ในกระบวนการสร้าง ดวงดาวอยู่ในช่วง 230 ถึง 550 ปีแสงห่างจากโลก ในแง่ทางดาราศาสตร์นั้นค่อนข้างใกล้เคียง แต่แสงเจิดจ้าที่ทำให้ไม่เห็นของดวงดาวยังคงทำให้ยากต่อการจับแสงสลัวของแผ่นดิสก์
หนึ่งในภาพไม่ได้เป็นดาว T Tauri และไม่ได้มาจากการศึกษา DARTTS-S แผ่นดิสก์รอบดาว GSC 07396-00759 ในภาพด้านบนนั้นมาจากการสำรวจ SHINE (การสำรวจ SpHere INfrared สำหรับดาวเคราะห์นอกระบบ) แม้ว่าภาพจะถูกจับด้วย SPHERE GSC 07396-00759 เป็นดาวแดงที่เป็นส่วนหนึ่งของระบบดาวหลายดวงซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการศึกษา DARTTS-S สิ่งที่น่าสงสัยก็คือดาวแดงมีอายุเท่ากับดาว T TAURI ในระบบเดียวกัน แต่วงแหวนรอบดาวสีแดงนั้นมีวิวัฒนาการมากขึ้น เหตุใดแผ่นดิสก์ทั้งสองรอบดาวฤกษ์สองดวงที่มีอายุเท่ากันจึงแตกต่างจากกันในด้านเวลาและวิวัฒนาการเป็นปริศนาและเป็นหนึ่งในเหตุผลที่นักดาราศาสตร์ต้องการศึกษาแผ่นดิสก์เหล่านี้อย่างใกล้ชิดมากขึ้น
เราสามารถศึกษาระบบสุริยะของเราเองและดูตำแหน่งและลักษณะของดาวเคราะห์และแถบดาวเคราะห์น้อยและแถบไคเปอร์ จากที่เราสามารถลองเดาได้ว่ามันก่อตัวอย่างไร แต่โอกาสเดียวที่เราจะเข้าใจว่ามันมารวมกันอย่างไรก็คือการดูระบบสุริยะอายุน้อยอื่น ๆ
เครื่องมือ SPHERE และเครื่องมืออื่น ๆ ในอนาคตเช่นกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์จะช่วยให้เรามองเข้าไปในดิสก์วงรอบดาวฤกษ์รอบดาวดวงอื่น ๆ และหยอกล้อรายละเอียดการก่อตัวของดาวเคราะห์ ภาพใหม่จาก SPHERE เหล่านี้เป็นรสชาติที่ยั่วเย้าของรายละเอียดและความหลากหลายที่เราคาดหวังให้เห็น
